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目 錄 一、概念 二、必要性 三、目的 四、總體要求及方案制定 五、監(jiān)控量測項(xiàng)目與方法 六、數(shù)據(jù)處理及應(yīng)用 七、監(jiān)控量測管理 一、監(jiān)控量測概念（重要性） 監(jiān)控量測是指在隧道施工過程中，對圍巖、地表、支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形和穩(wěn)定狀態(tài)，以及周邊環(huán)境動(dòng)態(tài)進(jìn)行的經(jīng)常性觀察和量測工作。以了解和掌握圍巖穩(wěn)定狀態(tài)及支護(hù)結(jié)構(gòu)體系可靠程度，確保隧道施工安全和結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定性，為隧道施工中變更圍巖級別、調(diào)整初期支護(hù)和二次襯砌的參數(shù)、指導(dǎo)施工順序、修正及優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)，是實(shí)現(xiàn)信息化設(shè)計(jì)與施工不可缺少的一道工序。 二、隧道監(jiān)控量測的必要性 1. 由于隧道處于千變?nèi)f化的巖體之中，其所受外力是不明確的，施工過程中應(yīng)采用量測手段掌握受力情況。 2.隧道在開挖、支護(hù)、成形、運(yùn)營的過程中，自始自終都存在受力狀態(tài)變化這一特性，監(jiān)控量測可以了解變化情況。 隧道施工監(jiān)控量測技術(shù) 3.隧道監(jiān)控量測是隧道施工安全的哨兵，是確保隧道安全施工的前提條件。 4.監(jiān)控量測是判斷隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、指導(dǎo)軟弱圍巖隧道安全施工最重要的信息化手段。很多隧道的變形與坍方是因?yàn)闆]有進(jìn)行量測、或沒有使用量測成果才產(chǎn)生的，教訓(xùn)深刻。 隧道監(jiān)控量測主要包括拱頂下沉和水平收斂，淺埋段應(yīng)進(jìn)行地表沉降量測。特別地段進(jìn)行底部上鼓、填充面下沉量測。 工程實(shí)例 （1）隧道洞頂公路路面、服務(wù)區(qū)下沉及開裂情況 （2）地鐵車站基坑坍塌 隧道施工監(jiān)控量測技術(shù) 四、隧道施工監(jiān)控量測總體要求及方案制定 1、隧道施工監(jiān)控量測總體要求 ⑴ 按照《關(guān)于印發(fā)鐵路隧道設(shè)計(jì)施工有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)充規(guī)定的通知》（鐵建設(shè)[2007]88號） 、《關(guān)于加強(qiáng)鐵路隧道工程安全工作的若干意見》 （鐵建設(shè)[2007]102號）、《關(guān)于進(jìn)一步明確軟弱圍巖及不良地質(zhì)鐵路隧道設(shè)計(jì)施工有關(guān)技術(shù)規(guī)定的通知》 （鐵建設(shè)[2010]120號）和《鐵路隧道監(jiān)控量測技術(shù)規(guī)程》（TB10121一2007）等相關(guān)要求開展工作，并將監(jiān)控量測納入關(guān)鍵工序進(jìn)行管理，監(jiān)控量測結(jié)果應(yīng)及時(shí)反饋，指導(dǎo)設(shè)計(jì)與施工，隧道開挖后的圍巖變形量測應(yīng)按規(guī)定實(shí)施，量測數(shù)據(jù)應(yīng)繪制成圖。 ⑵每座隧道應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)情況，編制具體監(jiān)控量測方案及實(shí)施細(xì)則，并配置專門人員和儀器負(fù)責(zé)此項(xiàng)工作。 ⑶針對隧道不同地質(zhì)情況，選用監(jiān)控量測項(xiàng)目和監(jiān)控手段，配置相應(yīng)精度的儀器。 ⑷測點(diǎn)應(yīng)緊靠工作面快速埋設(shè)，盡早測量。一般在距開挖工作面2m范圍內(nèi)設(shè)置。拱頂下沉、收斂量測起始讀數(shù)宜在開挖支護(hù)后2h內(nèi)完成（建技（2010）352號），其他量測應(yīng)在每次開挖后12h內(nèi)取得起始讀數(shù)，在噴射混凝土后、下次爆破前測取初讀數(shù)。 隧道開挖后最初時(shí)間的變形及應(yīng)力變化較快，盡快取得初讀數(shù)對后期的最終位移及應(yīng)力預(yù)測很重要。 ⑸ 位移監(jiān)控測量宜采用無尺量測，當(dāng)采用收斂計(jì)量測時(shí)，每次測點(diǎn)位置應(yīng)固定，掛鉤應(yīng)采用三角形掛鉤。 有尺量測的掛鉤設(shè)置 初期支護(hù)施做后，用沖擊鉆或鑿巖機(jī)鑿φ40mm、深600mm的孔（其中伸入巖體250～300mm，外露不小于50mm），用1:1快硬水泥砂漿或錨固藥卷填滿后插入端頭焊接掛鉤的φ22螺紋鋼筋，使同一基線兩測點(diǎn)的固定方向在同一斷面及水平線上。 隧道施工監(jiān)控量測技術(shù) 《關(guān)于進(jìn)一步明確軟弱圍巖及不良地質(zhì)鐵路隧道設(shè)計(jì)施工有關(guān)技術(shù)規(guī)定的通知》（鐵建設(shè)〔2010〕120號）有關(guān)監(jiān)控量測的規(guī)定： 1.隧道監(jiān)控量測應(yīng)按現(xiàn)行《鐵路隧道監(jiān)控量測技術(shù)規(guī)程》（TB10121一2007）的規(guī)定建立等級管理、信息反饋和報(bào)告制度。 2.隧道監(jiān)控量測應(yīng)作為關(guān)鍵工序納入現(xiàn)場施工組織。監(jiān)控量測必須設(shè)置專職人員并經(jīng)培訓(xùn)后上崗，對周邊建筑物可能產(chǎn)生嚴(yán)重影響的城市鐵路隧道，應(yīng)實(shí)施第三方監(jiān)測。 3.隧道拱頂下沉和凈空變化的量測斷面間距：Ⅳ級圍巖不得大于10米；Ⅴ級圍巖不得大于5米。 4.隧道淺埋、下穿建筑物地段，地表必須設(shè)置監(jiān)測網(wǎng)點(diǎn)并實(shí)施監(jiān)測。 5.當(dāng)拱頂下沉或水平收斂速率達(dá)5mm/d或位移累計(jì)達(dá)100mm時(shí)，要暫停掘進(jìn)，分析產(chǎn)生原因，采取處理措施（預(yù)警機(jī)制）。 6.采用有尺量測時(shí)，測點(diǎn)掛鉤要做成閉合的三角形，保證牢固不變形、點(diǎn)接觸。 將監(jiān)控量測工作納入工序管理 監(jiān)控量測工作是隧道信息化施工的重要組成部分，必須將此項(xiàng)工作作為關(guān)鍵工序納入現(xiàn)場施工組織和生產(chǎn)工序之中，結(jié)合公司相關(guān)要求，施工單位須編制監(jiān)控量測實(shí)施細(xì)則及作業(yè)指導(dǎo)書，并報(bào)監(jiān)理單位審批，施工中嚴(yán)格、認(rèn)真實(shí)施。 監(jiān)控量測與信息反饋程序圖 無尺量測 傳統(tǒng)的隧道施工位移監(jiān)測多采用鋼尺式收斂計(jì)，但這種方法已有明顯的局限性，如現(xiàn)場操作困難，對施工干擾大，測量精度下降等問題。隨著國內(nèi)光電測距技術(shù)的迅速發(fā)展，隧道工程施工中已廣泛采用無尺量測技術(shù)，該監(jiān)測系統(tǒng)采用全站儀+方形十字反射片(規(guī)格20mm*20mm)組成現(xiàn)場觀測系統(tǒng)，具體施做步驟：埋設(shè)測點(diǎn)→設(shè)置儀器→測點(diǎn)量測→處理數(shù)據(jù)→反饋指導(dǎo)施工。 無尺量測 無尺量測法主要用于圍巖變形量測，具有以下優(yōu)點(diǎn)： (1)自動(dòng)化程度高，操作簡便．大大減少了因人工操作而引起的誤差； (2)系統(tǒng)精度高，左右兩側(cè)進(jìn)行復(fù)測復(fù)核，能夠滿足量測要求； (3)非接觸量測，在大跨度隧道量測中具有明顯優(yōu)勢； (4)軟件操作方便，可及時(shí)反饋信息。 隧道開工前，根據(jù)隧道規(guī)模、地形、地質(zhì)條件、支護(hù)類型和參數(shù)、施工方法等進(jìn)行監(jiān)控量測設(shè)計(jì)。其中包括：量測管理組織機(jī)構(gòu)、量測項(xiàng)目、量測儀器、測點(diǎn)布置、量測頻率、數(shù)據(jù)處理及量測數(shù)據(jù)報(bào)告制度等。 隧道施工監(jiān)控量測技術(shù) ⑸量測斷面布置圖和文字說明。 ⑹量測數(shù)據(jù)處理方法，利用量測反饋信息修正設(shè)計(jì)和施工方法。 ⑺量測數(shù)據(jù)大致范圍，作為判斷異常依據(jù)。 ⑻用初期量測值預(yù)測最終值，綜合判斷隧道最終穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)。 ⑼施工管理方法，出現(xiàn)異常情況的對策。 1、隧道施工量測項(xiàng)目包括必測項(xiàng)目和選測項(xiàng)目，應(yīng)根據(jù)隧道工程地質(zhì)條件、圍巖類別、圍巖應(yīng)力分布情況、隧道跨度、埋深、工程性質(zhì)、支護(hù)類型等因素確定。 隧道施工監(jiān)控量測技術(shù) ⑵隧道觀察內(nèi)容： ①開挖工作面觀察應(yīng)在每次開挖后進(jìn)行。主要觀察掌子面巖性、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀、節(jié)理裂隙發(fā)育程度、斷層的性質(zhì)、產(chǎn)狀，掌子面自穩(wěn)情況，涌水量大小、涌水位置等。觀察中發(fā)現(xiàn)圍巖條件惡化時(shí)，應(yīng)立即采取相應(yīng)處理措施；及時(shí)繪制開挖工作面地質(zhì)素描圖（或數(shù)碼拍照），填寫開挖工作面地質(zhì)狀況記錄表和施工階段圍巖級別判定卡，并與勘察資料進(jìn)行對比。 已施工地段觀察每天至少應(yīng)進(jìn)行一次，記錄噴射混凝土是否發(fā)生裂隙和剝離現(xiàn)象 、錨桿的受力變形情況、鋼架是否壓曲變形和二次襯砌的工作狀態(tài)等。 ②洞外觀察重點(diǎn)應(yīng)在洞口段和洞身淺埋段，記錄地表開裂、變形、邊坡及仰坡穩(wěn)定狀態(tài)、地表水滲漏情況等，同時(shí)還應(yīng)對地面建(構(gòu))筑物進(jìn)行觀察。 地表沉降與隧道埋深 圖1 洞頂?shù)乇硐鲁翜y點(diǎn)布置圖 圖2-1全斷面開挖隧道拱頂沉降及周邊收斂測點(diǎn)布置圖 圖2-2 上下臺階及三臺階法開挖拱頂沉降及周邊收斂測點(diǎn)布置圖 圖2-3 CD、CRD法開挖隧道拱頂沉降及周邊收斂測點(diǎn)布置圖 圖2-4 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖隧道拱頂沉降及周邊收斂測點(diǎn)布置圖 圖3 拱部下沉、底部上鼓、填充面下沉測點(diǎn)布置圖 量測數(shù)據(jù)整理、分析與反饋應(yīng)符合下列要求： 1. 每次量測后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，并繪制量測數(shù)據(jù)時(shí)態(tài)曲線。 2. 選擇回歸曲線，對初期的時(shí)態(tài)曲線應(yīng)進(jìn)行回歸分析，預(yù)測可能出現(xiàn)的最大值和變化速度。 3. 對支護(hù)及圍巖狀態(tài)、工法、工序進(jìn)行評價(jià)。 4.數(shù)據(jù)異常時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況及時(shí)采取增加臨時(shí)支撐、加厚噴層、加密或加長錨桿、增加鋼架等加固措施。并按公司有關(guān)規(guī)定程序報(bào)告。 當(dāng)發(fā)現(xiàn)隧道穩(wěn)定性出現(xiàn)問題時(shí)，應(yīng)對隧道施工方法進(jìn)行調(diào)整，一般包括以下幾個(gè)方面： ⑴采取穩(wěn)定開挖工作面的措施； ⑵斷面的早期閉合； ⑶開挖進(jìn)尺的改變； ⑷開挖分部尺寸的改變； ⑸開挖方法的變更； ⑹支護(hù)結(jié)構(gòu)的變更； ⑺增加輔助工法（超前支護(hù)、臨時(shí)支撐、注漿加固等）； 綜合應(yīng)用 對圍巖位移的監(jiān)控量測也不能完全遵循圍巖穩(wěn)定后施做二襯的原則，尤其是在洞口段通常圍巖較差，應(yīng)及時(shí)施作二襯。有的隧道洞口段因二襯施工不及時(shí)導(dǎo)致圍巖變形侵限，造成了初期支護(hù)返工。因此在圍巖位移出現(xiàn)線性變化或不斷波動(dòng)且不趨于穩(wěn)定甚至出現(xiàn)凹型曲線變化時(shí)，應(yīng)立即制定處理方案，采取加強(qiáng)支護(hù)或立即進(jìn)行二襯施作，必要時(shí)暫停開挖，以控制圍巖的變形，保證施工安全。因此，監(jiān)控量測數(shù)據(jù)的分析并非單一數(shù)據(jù)分析，而是集數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)、巖土力學(xué)、現(xiàn)場觀察、經(jīng)驗(yàn)積累多方面的綜合應(yīng)用，是評估圍巖特性和指導(dǎo)隧道施工不可缺少的科學(xué)手段。 七、隧道施工監(jiān)控量測管理 一、管理機(jī)構(gòu)及職責(zé) （一）施工單位 1.監(jiān)控量測由施工單位負(fù)責(zé)，項(xiàng)目經(jīng)理部必須成立相應(yīng)的隧道監(jiān)控量測組織機(jī)構(gòu)，配備專業(yè)（專職）的監(jiān)控量測人員和設(shè)備，人員要求相對穩(wěn)定，根據(jù)實(shí)際情況在每個(gè)工作面組建不少于三人的監(jiān)控量測小組，專項(xiàng)負(fù)責(zé)現(xiàn)場監(jiān)控量測點(diǎn)位的埋設(shè)、標(biāo)識、數(shù)據(jù)的采集和分析。 《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)鐵路隧道設(shè)計(jì)施工安全管理工作的通知》（建技（2010）352號）規(guī)定：鐵路隧道施工單位項(xiàng)目部必須指定1名領(lǐng)導(dǎo)負(fù)責(zé)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)和監(jiān)控量測工作，確保數(shù)據(jù)真實(shí)，分析認(rèn)真，反饋及時(shí)。 2.編制監(jiān)控量測實(shí)施細(xì)則，報(bào)監(jiān)理單位批準(zhǔn)后實(shí)施。 七、隧道施工監(jiān)控量測管理 3.隧道圍巖監(jiān)控量測應(yīng)按規(guī)程和細(xì)則認(rèn)真組織實(shí)施。每次現(xiàn)場量測的數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)統(tǒng)計(jì)分析，并向現(xiàn)場施工、技術(shù)負(fù)責(zé)人提供變化情況，為指導(dǎo)施工提供參考數(shù)據(jù)。 4.隧道技術(shù)負(fù)責(zé)人應(yīng)根據(jù)隧道圍巖位移管理等級和量測結(jié)果確定相應(yīng)的施工措施。并按照位移管理等級及時(shí)調(diào)整施工方案。 5.隧道洞口值班室應(yīng)保留一份近30天的量測數(shù)據(jù)資料，便于施工、技術(shù)負(fù)責(zé)人每天查閱、分析量測結(jié)果。 6.如現(xiàn)場量測中發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)立刻通知現(xiàn)場施工、技術(shù)負(fù)責(zé)人、現(xiàn)場設(shè)計(jì)配合人員及監(jiān)理，并及時(shí)研究處置方案，及時(shí)采取措施。 管理機(jī)構(gòu)及職責(zé) （二）監(jiān)理單位 1.審查施工單位監(jiān)控量測實(shí)施細(xì)則和作業(yè)指導(dǎo)書；核對量測人員、儀器到位情況。 2.監(jiān)督檢查監(jiān)控量測實(shí)施細(xì)則和作業(yè)指導(dǎo)書的實(shí)施，檢查現(xiàn)場施作、監(jiān)測記錄、數(shù)據(jù)分析處理、信息傳遞等情況。對斷層、軟巖變形段等關(guān)鍵部位的量測實(shí)施旁站監(jiān)理。 3.對監(jiān)控量測情況，總（副總）監(jiān)理工程師至少每半月巡查一次。對量測實(shí)施不到位的，發(fā)出書面通知單，限期整改。 4.每月監(jiān)理例會(huì)要將監(jiān)控量測管理作為一項(xiàng)重要內(nèi)容分析總結(jié)。對監(jiān)控量測工作存在的問題，及時(shí)提出整改意見。 拱頂下沉量測 圍巖水平收斂量測 量測掛鉤不規(guī)范 量測點(diǎn)被噴射砼掩蓋sqB紅軟基地

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